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基底関数欠損誤差(BSSE)を排除した分子間相互作用エネルギー

研究課題

研究課題/領域番号 14540479
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関広島大学 (2004)
大学評価・学位授与機構 (2002-2003)

研究代表者

岩田 末廣  広島大学, 大学院・理学研究科, 特任教授 (20087505)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード分子軌道法 / 分子間相互作用 / 摂動法 / 射影演算子 / 希ガスクラスター / 分子クラスター / 局所射影 / クラスター / 一電子物理量 / 水クラスター
研究概要

1)閉殻系の分子から構成されるクラスターに対しては、局所射影分子軌道に基づく2次摂動法プログラムを完成させ、水2量体、HF2量体などでテスト計算を行った。考慮する電子配置の分類とその効果を解析した。電荷移動項を加えることにより、基底関数欠損誤差(BSSE)を取り除き、かつCounterpoise(均衡)補正の結果に近い値を得ることができる。分散項を考慮する計算には、同時に分子間の電子交換も許す型の励起も同時に加える必要があることを示した。電荷移動項、分子内電子対相関項、分散項(電子交換を含む)の各項を加えた摂動計算がBSSEを含まない実用的近似計算となることを明らかにした。
2)一電子物理量に対するBSSEを系統的に数値的に検証し、局所射影分子軌道に基づく2次摂動法計算の結果を比較した。これら物理量にはBSSEは大きくないことが判明した。
3)直交条件を課さないHartree-Fock方程式を、閉殻系およびスピン制限開殻系に対して導出し、その解法を提案した。局在化分子軌道の直接解法になると考えられる。
4)さらに、3)の方程式を一般化して、局所射影分子軌道法に対する方程式の導出に成功し、その解法を明らかにした。その結果、開殻系局所分子軌道法の解法も明らかになり、プログラム開発を行った。余剰電子を内部に含む奇数電子系分子クラスターの理論計算を、BSSEを含まない計算手法で研究することを可能になった。
5)M^+(Ar)_n(M=Li,Na,K)クラスターの構造を理論的に系統的に調べ、クラスターの幾何構造を支配する因子を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (15件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Theoretical study of photoabsorption cross section of water cluster anions : The size and isomer dependences2005

    • 著者名/発表者名
      Suehiro Iwata, Feiwu Chen
    • 雑誌名

      J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 142

      ページ: 277-281

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical study of photoabsorption cross section of water cluster anions : The size and isomer dependences2005

    • 著者名/発表者名
      Suehiro Iwata, Feiwu Chen
    • 雑誌名

      J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom. 142

      ページ: 277-281

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Perturbation expansion theory corrected from basis set superposition error I. Locally projected excited orbitals and single excitations.2004

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nagata, Suehiro Iwata
    • 雑誌名

      J. Chemical Physics 120

      ページ: 3555-3563

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Noble gas clusters doped with a metal ion I. Ab initio studies of Na+Arn2004

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nagata, Mutsumu Aoyagi, Suehiro Iwata
    • 雑誌名

      J. Physical Chemistry 108

      ページ: 683-690

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Perturbation expansion theory corrected from basis set superposition error I. Locally projected excited orbitals and single excitations.2004

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nagata, Suehiro Iwata
    • 雑誌名

      J.Chemical Physics 120

      ページ: 3555-3563

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Noble gas clusters doped with a metal ion I. Ab initi o studies of Na^+Ar_n2004

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nagata, Mutsumu Aoyagi, Suehiro Iwata
    • 雑誌名

      J.Physical Chemistry 108

      ページ: 683-690

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Noble gas clusters doped with a metal ion I. Ab initio studies of Na+Arn2004

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nagata, Mutsumu Aoyagi, Suehiro Iwata
    • 雑誌名

      J.Physical Chemistry 108

      ページ: 683-690

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical Studies on the Molecular Dependence of Bond Dissociation after Core Excitations II. : CH_3CO(CH_2)_nCN, n=0-32003

    • 著者名/発表者名
      Osamu Takahashi, Masaki Mitani, Ko Saito, Suehiro Iwata
    • 雑誌名

      J. Computational Chemistry 24

      ページ: 1329-1335

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical molecular Auger spectra with electron population analysis2003

    • 著者名/発表者名
      Masaki Mitani, Osamu Takahashi, Ko Saito, Suehiro Iwata
    • 雑誌名

      J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 128

      ページ: 103-117

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical Studies on the Molecular Dependence of Bond Dissociation after Core Excitations II. : CH_3CO(CH_2)_nCN,n=0-32003

    • 著者名/発表者名
      Osamu Takahashi, Masaki Mitani, Ko Saito, Suehiro Iwata
    • 雑誌名

      J.Computational Chemistry 24

      ページ: 1329-1335

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical molecular Auger spectra with electron population analysis2003

    • 著者名/発表者名
      Masaki Mitani, Osamu Takahashi, Ko Saito, Suehiro Iwata
    • 雑誌名

      J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom. 128

      ページ: 103-117

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electronic spectra and structures of solvated NH_4 radicals, NH_4(NH_3)_n (n=1-8)2002

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nonose, Tomokazu Taguchi, Fenwu Chen, Suehiro Iwata, Kiyokazu Fuke
    • 雑誌名

      J. Physical Chemistry A 106

      ページ: 5242-5248

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical study on the weakly-bound complexes in the reactions of hydroxyl radical with saturated hydrocarbons (methane, ethane and propane).2002

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Hashimoto, Suehiro Iwata
    • 雑誌名

      J. Physical Chemistry A 106

      ページ: 2652-2658

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electronic spectra and structures of solvated NH_4 radicals, NH_4(NH_3)_n (n=1-8)2002

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nonose, Tomokazu Taguchi, Fenwu Chen, Suehiro Iwata, Kiyokazu Fuke
    • 雑誌名

      J.Physical Chemistry A 106

      ページ: 5242-5248

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical study on the weakly-bound complexes in the reactions of hydroxyl radical with saturated hydrocarbons (methane, ethane and propane).2002

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Hashimoto, Suehiro Iwata
    • 雑誌名

      J.Physical Chemistry A 106

      ページ: 2652-2658

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Nagata, Suehiro Iwata: "Perturbation expansion theory Corrected from basis set superposition error I. Locally projected excited orbitals and single excitations"J.Chem.Phys. 120. 3555-3563 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takeshi Nagata, Mutsumi Aoyagi, Suehiro Iwata: "Noble gas clusters doped with a metal ion I. Ab initio studies of Na^+Ar_n"J.Phys.Chem.. 108. 683-690 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tomohiro Hashimoto, Suehiro Iwata: "Theoretical study on the weakly-bound complexes in the reactions of hydroxyl radical with saturated hydrocarbons (methane, ethane and propane)"J. Physical Chemistry A. 106. 2652-2658 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shinji Nonose, Tomokazu Taguchi, Fenwu Chen, Suehiro Iwata, Kiyokazu Fuke: "Electronic spectra and structures of solvated NH_4 radicals, NH_4(NH_3)_n (n=1-8)"J. Physical Chemistry A. 106. 5242-5248 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Masaki Mitani, Osamu Takahashi, Ko Saito, Suehiro Iwata: "Theoretical molecular Auger spectra with electron population analysis"J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.. 128. 103-117 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Osamu Takahashi, Masaki Mitani, Ko Saito, Suehiro Iwata: "Theoretical Studies on the Molecular Dependence of Bond Dissociation after Core Excitations II. : CH_3CO(CH_2)_nCN, n=0-3"J. Computational Chemistry. 24. 1329-1335 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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